『1変数でしか使えぬ基礎たりえぬ応用利かぬ理論が、大学数学の基本として君臨』アチャ~な実体に注意 | 使いこなさない、使えるCAEのブログ

『1変数でしか使えぬ基礎たりえぬ応用利かぬ理論が、大学数学の基本として君臨』アチャ~な実体に注意

多変数のテーラー展開は、偏微分が出て来て、元になる点群に直交性必須 それを、判り良く紹介したかったのですが、意外に、

テーラー展開が難しく、(その限界を示す)簡単明解な説明は、今後の課題に…

 

時間)積分、行列式等の数学は完全思いますが、FEM等の離散計算の数学は問題。元来、独立変数で実施すべき偏微分を、

(直交線上にない)独立せぬ変数データ元に計算する変則(変数独立性満たさぬ、怪しい偏微分計算伴い、数学書は未記載)

近似基礎テーラー展開は、高校数学レベルの簡単な一変数限定 正しい正統的数学では、直交格子までが限界に見えます

『1変数限定(テンソルは解けず)応用利かぬ理論が数学の基本として君臨』 多大な社会損失か、数学の限界で仕方なしか?

微分(dX等で記述される)は計算できるが、幾何の偏微分(∂X)は計算できず。それが数学の限界思います。

テイラ-展開を、2変数以上に拡張すると、偏微分(例えば∂X ∂Y)が出現してしまう。直交格子でのみ一変数dXやdYに同じとみなせる

偏微分=直交直角向勾配(複数成分) を直交せぬ点群元に計算=数学的に正しい計算策がない(点群に平行な方向、微分勾配計算までは可能)

 

点群向き方向、微分勾配計算までは計算可 (直角でない斜め向のテイラー展開のみ可。実際それを計算)実用十分いう事も多く、大変微妙ですが

直交メッシュ以外、偏微分の定義通りの計算不可で注意 (直交格子以外だと、偏微分Y成分を、X成分使って計算… 変数独立性に反する)

直交メッシュなら、(座標軸に沿うテイラー展開での微分で)偏微分を定義通り計算可。

テクニックに頼ると偏微分でなくなる(定義逸脱) そこが勉強の限界な感。打破できるか? 打破すると偏微分でなくなるパラドクスがあるか?

 

 

テンソル計算(力学全域に影響及び致命的) グラデーション計算行う3Dポリゴンデザイン分野 そこらは、幾何偏微分解く理論不完全で注意

後者3Dグラデーション画は ⇒ 粗悪モデルだと勾配または法線ベクトルが乱れ画質悪化 ⇒ メッシュ増加 又は調整 で解消

前者テンソルは、2階偏微分必須。3Dグラデーション計算よりもシビア&神経質で注意。 テンソルは、工学全域に関わり重大

(直交物理量の差の差の計算)二階偏微分必須で超難「テンソルは、(完全には)解けません」程度は、教科書に記述して欲しい。でないと… 

テイラー展開は、有用性-応用性ー拡張性ー融通性高いが故、数学における基本として重視されている(筈) そう勘違ってしまう。

 

離散化では、幾何偏微分を、直角向でない、点の並び方向から計算せざるを得ず、テイラー展開で(直交勾配たる)偏微分は解けず

その解釈が妥当な筈。(アイソパラメトリック要素では、点並び向にテイラー展開を使うが、直交勾配に変換する変則技も利用)

「直交勾配への変換技まで、数学的に正しい」 思っている人が多いかも… 直角向でない斜め方向からの(回転写像含まぬ)変則変換技ですが…

 

テイラー展開=1変数限定理論。敢えて、2変数以上なら、(軸に平行な勾配成分)例えば ∂X ∂Y 計算必須。点群が軸に平行&直交分布でないと厳密計算困難

それが出来てない)怪しい手法ながら、離散計算アプリは普及&実用済。実は、理論云々は、後回し。製品化&マーケット支配が先 ?

理論完全化を待っていては、又は、数学上厳密な範囲内に終始していては、実用到達せず&成果得られず&出遅れ間に合わず? 具体的には…

ξ-η⇔X-Y 離散計算に必須。上式はテーラ展開応用ともいえるが、ξ-η直交直角が上記等式必須成立条件。だと直交メッシュ限定

ξ-η直交せぬ変則系で自在形状に適応させる手法が離散計算理論。実はξ-η直角以外は正確な等式成立でない&正しい数学でない

テイラー展開超える、使える理論打立てねばならない。が出来てない。微分は解ける&偏微分は解けず。だと工学では欠陥

基礎として欠陥なテイラー展開が君臨せざる得ず&対処策見出せずズルズル… そこが数学の(超痛い)致命的限界!?

『大変痛いッ!』 判り良く書籍に書いて欲しい感。限界ある理論を根幹に据えねばならぬ。それしか策なしか? 仕方なしか?